小麥淀粉合成酶突變體的篩選及Wx突變體分子機制的研究.pdf

1、淀粉特性是影響小麥品質(zhì)的重要因素之一，小麥Wx-A、Wx-B和Wx-D基因的突變會導致Wx-A、Wx-B和Wx-D蛋白的相應缺失并且對小麥淀粉的特性造成一定的影響。本文以小麥品種8901為材料，經(jīng)1.0％EMS誘變后，通過12-KI染色和1D-SDS-PAGE電泳技術對后代籽粒進行了淀粉合成酶類突變體的篩選，并對篩選到的部分Wx基因突變體材料進行了突變分子機制和淀粉特性等的研究，主要研究結果如下： 小麥籽粒經(jīng)EMS誘變后播種于田

2、間，收獲M2代籽粒并對其進行篩選，用12-KI染色篩選共獲得2粒染色后為紅棕色的籽粒，判斷它們?yōu)閃x基因位點突變的糯小麥(記為Wx-l，Wx-2)，用1D-SDS-PAGE電泳技術篩選共獲得5粒Wx-A蛋白缺失突變體(記為Wx-A-1～5)和7粒SGP-1B蛋白缺失突變體(記為SGP-1B-1～7)。 將上面篩選出的突變體材料春化后種于田間，收獲得到Wx-1、Wx-A-5、SGP-1B-3、SGP-1B-4的單株，并對它們的M3

3、和M4代籽粒提淀粉粒后進行1D-SDS-PAGE電泳驗證，結果表明，Wx-1為Wx-A、Wx-B和Wx-D蛋白完全缺失突變株，Wx-A-5為Wx-A蛋白缺失突變株，SGP-1B-3，SGP-1B-4為SGP-1B蛋白缺失突變株，它們的后代均無恢復突變現(xiàn)象。 本實驗主要針對Wx蛋白缺失突變體進行突變分子機制的研究，主要研究了Wx-1的突變分子機制，根據(jù)網(wǎng)上公布的Wx-A、Wx-B、Wx-D基因序列，共設計了了13對特異性引物，對W

4、x-1和8901野生型的Wx-A、Wx-B、Wx-D基因進行分段克隆，拼接后得到它們的完整基因序列，得到了Wx-1的Wx-A，Wx-B和Wx-D基因的完整序列(獲得Genbank登陸號分別為EU719609，EU719611，EU719613)，將其分別與相應得到的野生型的Wx-A，Wx-B和Wx-D基因的序列(獲得Genbank登陸號分別為EU719608，EU719610，EU719612)進行比對。結果表明，Wx-A基因在第一內(nèi)含

5、子起始處有大約16bp的片段缺失，這將會導致轉錄的RNA無法剪切從而使蛋白無法表達；Wx-B基因有四個錯義突變這將導致產(chǎn)生部分降低活性和異質(zhì)組分的蛋白質(zhì)；Wx-D基因在第四外顯子處有一個無義突變，提前出現(xiàn)終止信號導致多肽鏈合成將提前終止，所產(chǎn)生的蛋白質(zhì)大都失去活性或喪失正常功能，這些是分別導致Wx-A、Wx-B和Wx-D蛋白缺失的主要原因。經(jīng)半定量RT-PCR，電泳結果表明Wx-1的Wx基因基本沒有表達，RNA轉錄水平降低或者幾乎沒有轉